| 研究領域 | 植物生態学・分子生理学コンソーシアムによる陸上植物の高ＣＯ２応答の包括的解明 |
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| 研究課題/領域番号 |
22114517
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
花田 耕介 独立行政法人理化学研究所, 機能開発研究グループ, 研究員 (50462718)
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| 研究期間 (年度) |
2010 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2011年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2010年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 比較ゲノム / 植物 / CO2 / マイクロアレイ / シロイヌナズナ / トランスクリプトーム / 遺伝子重複 / イネ / 二酸化炭素 / 重複遺伝子 / バイオマス |
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| 研究概要 |
CO2濃度と植物の植生の変化関係をモデル化するためには、高CO2下でモデル植物がどのように成長するかを明らかにし、その機構が他の植物種に存在するかを調べることが重要になる。そこで、本研究では、高CO2応答に変動する遺伝子群を同定し、それらの遺伝子の進化的起源を明らかにし、各遺伝子と同じ機能がどの植物種に存在するかを推測することを目的とする。高CO2応答に変動する遺伝子群リストを明らかにするために、二週齢のシロイヌナズナを、2時間、6時間、12時間、1日間、3日間、7日間、2週間、高CO2(790ppm)に暴露したものと、コントロールとして通常CO2環境下(390ppm)で2週間育成したものから、全RNAを抽出し、アノテーションされた遺伝子の全ての遺伝子発現を観察できるマイクロアレイで、各条件での遺伝子発現プロファイルを構築した。その結果、高CO2を暴露直後は植物の成長を促進させるような遺伝子が変動しているが、3日間以上暴露させると、ストレス性の遺伝子が変動していることを示唆していた。さらに、これらの高CO2変動遺伝子の進化起源を推定すると、特に、暴露直後に変動する遺伝子は、イネとシロイヌナズナが分岐する前に、遺伝子重複によって獲得された遺伝子であることが明らかとなった。しかし、分岐以降では、イネで多くの遺伝子が消失していることも明らかとなった。この結果は、高CO2応答遺伝子が進化起源は古いが、種特異的であることを示唆していた。
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